Khair, Megat Hamzah Megat Mazhar;Selvarajah, Gayathri Thevi;Omar, Abdul Rahman;Mustaffa-Kamal, Farina
Journal of Veterinary Science
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제23권2호
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pp.27.1-27.16
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2022
Background: The role of Toll-like receptors (TLRs) in a feline infectious peritonitis virus (FIPV) infection is not completely understood. Objectives: This study examined the expression of TLR3, TLR7, TLR9, tumor necrosis factor-alpha (TNF-α), interferon (IFN)-β, and interleukin (IL)-10 upon an FIPV infection in Crandell-Reese feline kidney (CRFK) cells and feline monocytes. Methods: CRFK cells and monocytes from feline coronavirus (FCoV)-seronegative cats and FCoV-seropositive cats were infected with type II FIPV-79-1146. At four, 12, and 24 hours post-infection (hpi), the expression of TLR3, TLR7, TLR9, TNF-α, IFN-β, and IL-10, and the viral load were measured using reverse transcription quantitative polymerase chain reaction. Viral protein production was confirmed using immunofluorescence. Results: FIPV-infected CRFK showed the upregulation of TLR9, TNF-α, and IFN-β expression between 4 and 24 hpi. Uninfected monocytes from FCoV-seropositive cats showed lower TLR3 and TLR9 expression but higher TLR7 expression compared to uninfected monocytes from FCoV-seronegative cats. FIPV-infected monocytes from FCoV-seropositive cats downregulated TLR7 and TNF-α expression between 4 and 24 hpi, and 4 and 12 hpi, respectively. IFN-β was upregulated early in FIPV-infected monocytes from FCoV-seropositive cats, with a significant difference observed at 12 hpi compared to FCoV-seronegative cats. The viral load in the CRFK and FIPV-infected monocytes in both cohorts of cats was similar over time.ConclusionTLR7 may be the key TLR involved in evading the innate response against inhibiting TNF-α production. Distinct TLR expression profiles between FCoV-seronegative and FCoV-seropositive cats were observed. The associated TLR that plays a role in the induction of IFN-β needs to be explored further.
Foreign molecules, including viruses and bacteria-derived toxins, can also induce airway inflammation. However, to the best of our knowledge, the roles of these molecules in the development of airway inflammation have not been fully elucidated. Herein, we investigated the precise role and synergistic effect of virus-mimicking double-stranded RNA (dsRNA) and staphylococcal enterotoxin B (SEB) in macrophages and epithelial cells. To identify cytokine expression profiles, both the THP-1-derived macrophages and BEAS-2B epithelial cells were stimulated with dsRNA or SEB. A total of 21 cytokines were evaluated in the culture supernatants. We observed that stimulation with dsRNA induced cytokine production in both cell types. However, cytokine production was not induced in SEB-stimulated epithelial cells, compared to the macrophages. The synergistic effect of dsRNA and SEB was evaluated observing cytokine level and intracellular phospho-signaling. Fifteen different types were detected in high-dose dsRNA-stimulated epithelial cells, and 12 distinct types were detected in macrophages; those found in macrophages lacked interferon production compared to the epithelial cells. Notably, a synergistic effect of cytokine induction by co-stimulation of dsRNA and SEB was observed mainly in epithelial cells, via activation of most intracellular phosphor-signaling. However, macrophages only showed an accumulative effect. This study showed that the type and severity of cytokine productions from the epithelium or macrophages could be affected by different intensities and a combination of dsRNA and SEB. Further studies with this approach may improve our understanding of the development and exacerbation of airway inflammation and asthma.
Sunghyun Yoon;SungJun Park;Seong Eun Jung;Cheonghoon Lee;Woon-Ki Kim;Il-Dong Choi;GwangPyo Ko
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제34권6호
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pp.1299-1306
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2024
Antibiotics are used to control infectious diseases. However, adverse effects of antibiotics, such as devastation of the gut microbiota and enhancement of the inflammatory response, have been reported. Health benefits of fermented milk are established and can be enhanced by the addition of probiotic strains. In this study, we evaluated effects of fermented milk containing Lacticaseibacillus rhamnosus (L. rhamnosus) SNUG50430 in a mouse model with antibiotic treatment. Fermented milk containing 2 × 105 colony-forming units of L. rhamnosus SNUG50430 was administered to six week-old female BALB/c mice for 1 week. Interleukin (IL)-10 levels in colon samples were significantly increased (P < 0.05) compared to water-treated mice, whereas interferon-gamma (IFN-γ) and tumor necrosis factor alpha (TNF-α) were decreased, of mice treated with fermented milk containing L. rhamnosus SNUG50430-antibiotics-treated (FM+LR+Abx-treated) mice. Phylum Firmicutes composition in the gut was restored and the relative abundances of several bacteria, including the genera Coprococcus and Lactobacillus, were increased in FM+LR+Abx-treated mice compared to PBS+Abx-treated mice. Interestingly, abundances of genus Coprococcus and Lactobacillus were positively correlated with IL-5 and IL-10 levels (P < 0.05) in colon samples and negative correlated with IFN-γ and TNF-α levels in serum samples (P < 0.001). Acetate and butyrate were increased in mice with fermented milk and fecal microbiota of FM+LR+Abx-treated mice were highly enriched with butyrate metabolism pathway compared to water-treated mice (P < 0.05). Thus, fermented milk containing L. rhamnosus SNUG50430 was shown to ameliorate adverse health effects caused by antibiotics through modulating immune responses and the gut microbiota.
본 연구는 육계에서 고밀도 사양체계가 간의 지놈 전사체, 특히 스트레스 및 지방대사 연관 유전자들의 발현에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위하여 실시하였다. 공시된 시험동물의 대조군 사육밀도는 $495cm^2$/수, 고밀도군은 $245cm^2$/수를 35일령까지 유지하였다. 대조구와 비교하여 고밀도 사양 육계에서 체중, 증체량, 사료섭취량이 유의적(p<0.05)으로 감소되는 것으로 나타났다. 폐사율은 고밀도군에서 15.7%로서 대조군(3.7%)에 비해 폐사율이 4.2배 높았다. 육계의 사육밀도에 따른 스트레스관련 유전자 HMGCR, $HSP90{\alpha}$, HSPA5 (GRP78/Bip), DNAJC3, ATF4 등의 발현이 증가하였으며, interferon-${\gamma}$, PDCD4 등의 발현은 감소하였다. Endoplasmic reticulum (ER) stress 관련 HSPA5 (GRP78/Bip), DNAJC3 그리고 ATF4은 유전자들은 고밀도 사양계에서 유전자의 발현이 2-3배 증가함을 보였다. 고밀도 사양은 지방산 합성에 관여하는 효소들(ACSL5, TMEM195, ELOVL6)의 유전자 발현증가와 지방산산화(${\beta}$-oxidatin)에 관여하는 효소들(ACAA1, ACOX1, EHHADH, LOC423347, CPT1A)의 RNA 발현 증가를 유도하였다. 본 연구는 밀사에 의한 스트레스가 닭의 간에서 지방을 합성하기 위한 유전자들의 발현을 증가시키고, 합성된 지방산을 분해하여 에너지를 생산하기 위한 지방산의 산화도 높게 유지하고 있음을 보여주었다. 닭의 주요 지방대사기관인 간에서 외부적 환경인자(사육환경)에 의한 스트레스와 생리적 대사(지방대사 및 소포체 스트레스)가 서로 밀접한 관계가 있음을 분자생물학적 수준에서 확인하였다. 따라서 스트레스저감 사육환경제공 및 친환경 사육방법 도입 등 동물복지를 고려한 가금사양체계가 필요한 것으로 사료된다.
Forty weanling piglets ($5.6{\pm}0.5kg$ and 26 to 30 d of age) were used in a 28-d experiment to determine the effects of ${\beta}$-glucan from Paenibacillus polymyxa and L-theanine on growth performance. Piglets were randomly allotted to four groups (n = 10, 2 animals per pen) provided with the basal feed (control), ${\beta}$-glucan 400 mg/kg feed, L-theanine 80 mg/kg feed or ${\beta}$-glucan plus l-theanine (combination of the above-mentioned concentrations). Body weight and feed consumption were recorded during four weeks. Subsequently, the immunomodulatory effects of ${\beta}$-glucan and L-theanine were investigated for lipopolysaccharide (LPS)-induced cytokine production in vitro and in vivo on day 28. Although there were no significant differences in the growth performances among the treatment groups, ${\beta}$-glucan plus L-theanine had 5.6% greater ADG (p = 0.074) on day 21 to 28. ${\beta}$-Glucan alone or plus L-theanine increased interleukin (IL)-10 levels and decreased interferon (IFN)-$\gamma$ and tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$ levels in cultured medium by LPS treatment (p<0.05). Plasma IL-10 levels were also increased in the piglets fed with ${\beta}$-glucan alone or plus L-theanine after LPS challenge ($25{\mu}g/kg$, i.p.), whereas plasma IFN-$\gamma$ and TNF-${\alpha}$ levels were decreased (p<0.05). The levels of IFN$\gamma$ in piglets fed with ${\beta}$-glucan plus L-theanine showed the greatest inhibition after LPS challenges. In conclusion, treatment of ${\beta}$-glucan alone or plus L-theanine might lessen inflammatory responses against Gram-negative bacterial infection via the inhibition of pro-inflammatory cytokine production and enhancement of anti-inflammatory cytokine production. Further studies are needed to determine an optimal concentration of ${\beta}$-glucan and L-theanine for improved growth performance.
BACKGROUND/OBJECTIVES: The present study investigated the hypothesis that a highly pure linear ${\beta}$-1,3-glucan produced by Agrobacterium sp. R259 enhances human natural killer (NK) cell activity and suppresses pro-inflammatory cytokines. SUBJECTS/METHODS: In an eight-week, double-blind, randomized, placebo-controlled clinical trial, 83 healthy adults with white blood cell counts of $4,000-8,000cells/{\mu}L$ were participated and randomly assigned to take two capsules per day containing either 350 mg ${\beta}$-1,3-glucan or placebo. Six participants withdrew their study consent or were excluded due to NK cell activity levels outside the normal range. NK cell activity and serum levels of immunoglobulin G (IgG) and cytokines, such as interferon (IFN)-${\gamma}$, interleukin (IL)-2, IL-4, IL-6, IL-10, IL-12 and tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$ were measured. RESULTS: NK cell activity and the serum levels of IL-10 were significantly higher from baseline to week 8 in the ${\beta}$-glucan group compared with the placebo group (P = 0.048, P = 0.029). Consumption of ${\beta}$-1,3-glucan also significantly increased NK cell activity compared with placebo after adjusting for smoking and stress status (P = 0.009). In particular, the effect of ${\beta}$-1,3-glucan on NK cell activity was greater in participants with severe stress than in those experiencing mild stress. However, the administration ${\beta}$-1,3-glucan did not significantly modulate the levels of IFN-${\gamma}$, IL-2, IL-4, IL-6, IL-12, TNF-${\alpha}$ and IgG compared with the placebo. CONCLUSION: The results showed that supplementation with bacterial ${\beta}$-1,3-glucan significantly increased NK cell activity without causing any adverse effects. Additionally, the beneficial effect of ${\beta}$-1,3-glucan on NK cell activity was greater in participants experiencing severe stress.
Objectives : The object of this study was to observe anticancer and related immunomodulatory effects of Insamyangyoung-tang extracts (ISYYTe) on non-small cell lung carcinoma (squamous epithelial carcinoma), NCI-H520, xenograft Balb/c nu-nu nude mice. Methods : Three different dosages of ISYYTe, 50, 100 and 200 mg/kg were orally administered once a day for 42 days from 11 days after tumor cell inoculation. Six groups, which are intact control, tumor bearing control, 5-fluorouracil (FU) 30 mg/kg, ISYYTe 50 mg/kg, ISYYTe 100 mg/kg, ISYYTe 200 mg/kg, each of 8 mice per group were used in the present study. Changes on the body weight, tumor volume and weight, lymphatic organ (spleen and popliteal lymph node), serum interferon (IFN)-${\gamma}$ levels, splenocytes NK cell activity and peritoneal macrophage activities, splenic tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$, interleukin (IL)-$1{\beta}$ and IL-10 contents were observed with tumor mass and lymphatic organ histopathology to detect anticancer and immunomodulatory effects. Results : As results of ISYYTe 50, 100 and 200 mg/kg treatment, decreases in the tumor volumes and weights were detected. At histopathological observations, decreases of tumor cell volumes in tumor masses were dose-dependently decreased mediated by increases of apoptosis among tumor cells by treatment of all three different dosages of ISYYTe. As results of tumor cell inoculation, marked decreases of spleen and popliteal lymph node weights, serum IFN-${\gamma}$, splenic TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$ and IL-10 contents and splenocytes were observed with histopathological atrophic changes of spleen and popliteal lymph nodes. Conclusions : Over 50 mg/kg of ISYYTe showed favorable anticancer effects on the NCI-H520 cell xenograft with immunomodulatory effects. Although relatively lower anticancer effects were observed in ISYYTe 200 mg/kg treated mice as compared with 5-FU 30 mg/kg treated mice, there are no meaningful favorable immunomodulatory effects were observed after 5-FU treatment in the present study.
This study was performed to establish an effective extraction method of pig placenta extract that could be used for a putative functional food supplement with immunomodulatory effects. In the present study, we used different temperatures (4, 37, 60, 80, and $100^{\circ}C$) and different solvents (chloroform, NaOH, and phosphate buffered saline [PBS]) to extract the pig placenta. Among the different placenta extracts yielded by the different extraction methods, placenta extract (PE) in PBS at $80^{\circ}C$ for 30 min (referred to as PE-PBS80) showed a significant increase of nitric oxide production of up to 22.97 ${\mu}M/10^5$ cells at a 1 mg/mL dose (p<0.05 ) in J774A.1 cells than other extracts and control tested. Using PE-PBS80, further animal challenges were performed to identify the immune-enhanced effects. As a result, orally administered PE-PBS80 showed a significant increase in blood T and B cell activities and immunoglobulin (IgG and IgM) production. IgG and IgM levels increased to 41.53 mg/mL at a 20 mg dose on day 7 and to 27.38 mg/mL at a 10 mg dose on day 14, respectively (p<0.05). Furthermore, PE-PBS80 was also able to significantly enhance the immune modulator cytokine levels (p<0.05) compared to the control and vehicle treatments. Among the evaluated cytokines, the tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$) level increased to 28.89 pg/mL at extract doses of 20 and 50 mg, the interleukin-$1{\beta}$ (IL-$1{\beta}$) level increased to 21.52 pg/mL at extract doses of 10, 20, 50 and 75 mg and the interferon (IFN)-${\gamma}$ level increased to 18.24 pg/mL at extract doses of 10, 20, and 50 mg. Therefore, this study presents an effective method for extracting pig placenta extracts and also demonstrates that pig placenta extracts had significant immunomodulatory effects not only at the cellular level but also in a mouse model, suggesting that this material could be used as an excellent candidate functional food supplement.
세포내 $Ca^{{+}{+}}$의 증가는 비만세포에서 수용체 활성을 거치지 않고 탈과립을 유도한다. 괴화는 천연 염색 재료로 사용되고 있으며, 또한 항염증 작용과 $Fc{\varepsilon}RI$와 IgE 가교에 의한 항알레르기 효능도 보고되었다. 이번 연구에서 비만세포에서 $Ca^{{+}{+}}$ 유입에 의해 생산되는 알레르기 매개물에 대한 괴화 추출물의 조절 기능을 보고한다. 괴화 추출물은 A23187에 의해 유도되는 IL-4와 TNF-${\alpha}$의 생산과 탈과립을 저해하였다. 또한 괴화 추출물은 DNFB로 유도한 알레르기 피부염의 동물 모델에서 알레르기 반응을 억제하였다. 괴화추출물 50 mg/kg을 경구투여 또는 도말을 한 경우, DNFB를 단독으로 처리한 군보다 IL-4, TNF 그리고 IFN-${\gamma}$와 같은 염증성 사이토카인의 생산량이 감소하였다. 또한 괴화 추출물을 처리한 경우 혈청 내 IgE의 함량이 DNFB를 단독으로 처리한 군보다 감소하였다. 괴화 추출물을 처리한 군에서의 비장과 림프절의 무게도 DNFB를 단독으로 처리한 군보다 감소하였다. 이러한 결과를 토대로 괴화는 비만세포에서 $Fc{\varepsilon}RI$ 자극뿐만 아니라 $Ca^{{+}{+}}$의 유입에 의한 항알레르기 효능이 있다는 것을 보고한다.
Bamboo salt has been used for the purpose of prevention and treatment of various diseases in Korea. Present study was carried out to ascertain the effects of purple bamboo salt upon anti-allergic effect, anti-inflammatory activity and immune-enhance effect as well. Purple bamboo salt significantly inhibited the ear swelling response and histamine release induced by compound 48/80 in mice and rat peritoneal mast cells. Purple bamboo salt (0.01 ∼ lg/kg) also dose-dependently inhibited the passive cutaneous anaphylaxis by oral administration. Purple bamboo salt (1 mg/mL) in hibited phorbol 12-myristate 13-acetate plus calcium ionophore A23187-stimulated tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$, interleukin (IL)-1${\beta}$ and IL-6 secretion, by 67.04${\pm}$0.08%, 68.01${\pm}$1.85%, 69.48${\pm}$0.54%, respectively. In addition, purple bamboo salt inhibited the expression of TNF-${\alpha}$ mRNA in HMC-1 cells. Finally, we investigated the effect of purple bamboo salt in the forced swimming test (FST) and the change of purple bamboo salt-mediated cytokine production from MOLT-4 cells. At the 7th, immobility time was significantly decreased in the purple bamboo salt-administration group (35.4 ${\pm}$5.9 s for 1 g/kg) in comparison with the control group (93.2 ${\pm}$ 15.45). After FST, the content of glucose in the blood serum was increased and the levels of blood urea nitrogen, lactic dehydrogenase was decreased in purple bamboo salt-administration group. However, it had no effect on the elevation of CK and TP level. Purple bamboo salt (1 mg/mL) significantly increased the interferon (IFN)-${\gamma}$ and IL-2 level compared with media control (about 3.7-fold for IFN-${\gamma}$, about 3.5-fold for IL-2, p〈0.05) but did not affect the IL-4.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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